APPLICATION OF AN ARMA-MODEL AS A METHOD OF TIME-VARIANT SPECTRAL ANALYSIS TO SURFACE EMG-SIGNALS IN SWIM BENCH EXERCISES

The purpose of this study is the determination of spectral parameters of surface EMG signals during a swim specific exercise by means of an ARMA model. This method is suitable for nonstationary signals such as EMG, MEG and EMG. Nine female top elite swimmers participated in this research. During a two minute swim bench exercise the momentary median frequency decreases. Changes of the EMG power for the diHerent wave bands could be found. By means of this analysis information aboul fatigue and changes in the intramuscular coordination are possible

Metabolic fluxes in the central carbon metabolism of Dinoroseobacter shibae and Phaeobacter gallaeciensis, two members of the marine Roseobacter clade

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>In the present work the central carbon metabolism of <it>Dinoroseobacter shibae </it>and <it>Phaeobacter gallaeciensis </it>was studied at the level of metabolic fluxes. These two strains belong to the marine <it>Roseobacter </it>clade, a dominant bacterial group in various marine habitats, and represent surface-associated, biofilm-forming growth (<it>P. gallaeciensis</it>) and symbiotic growth with eukaryotic algae (<it>D. shibae</it>). Based on information from recently sequenced genomes, a rich repertoire of pathways has been identified in the carbon core metabolism of these organisms, but little is known about the actual contribution of the various reactions <it>in vivo</it>.</p> <p>Results</p> <p>Using ¹³C labelling techniques in specifically designed experiments, it could be shown that glucose-grown cells of <it>D. shibae </it>catabolise the carbon source exclusively via the Entner-Doudoroff pathway, whereas alternative routes of glycolysis and the pentose phosphate pathway are obviously utilised for anabolic purposes only. Enzyme assays confirmed this flux pattern and link the lack of glycolytic flux to the absence of phosphofructokinase activity. The previously suggested formation of phosphoenolpyruvate from pyruvate during mixotrophic CO₂assimilation was found to be inactive under the conditions studied. Moreover, it could be shown that pyruvate carboxylase is involved in CO₂assimilation and that the <it>cyclic </it>respiratory mode of the TCA cycle is utilised. Interestingly, the use of intracellular pathways was highly similar for <it>P. gallaeciensis</it>.</p> <p>Conclusion</p> <p>The present study reveals the first insight into pathway utilisation within the <it>Roseobacter </it>group. Fluxes through major intracellular pathways of the central carbon metabolism, which are closely linked to the various important traits found for the <it>Roseobacter </it>clade, could be determined. The close similarity of fluxes between the two physiologically rather different species might provide the first indication of more general key properties among members of the <it>Roseobacter </it>clade which may explain their enormous success in the marine realm.</p

Local conservation scores without a priori assumptions on neutral substitution rates

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Comparative genomics aims to detect signals of evolutionary conservation as an indicator of functional constraint. Surprisingly, results of the ENCODE project revealed that about half of the experimentally verified functional elements found in non-coding DNA were classified as unconstrained by computational predictions. Following this observation, it has been hypothesized that this may be partly explained by biased estimates on neutral evolutionary rates used by existing sequence conservation metrics. All methods we are aware of rely on a comparison with the neutral rate and conservation is estimated by measuring the deviation of a particular genomic region from this rate. Consequently, it is a reasonable assumption that inaccurate neutral rate estimates may lead to biased conservation and constraint estimates.</p> <p>Results</p> <p>We propose a conservation signal that is produced by local Maximum Likelihood estimation of evolutionary parameters using an optimized sliding window and present a Kullback-Leibler projection that allows multiple different estimated parameters to be transformed into a conservation measure. This conservation measure does not rely on assumptions about neutral evolutionary substitution rates and little a priori assumptions on the properties of the conserved regions are imposed. We show the accuracy of our approach (KuLCons) on synthetic data and compare it to the scores generated by state-of-the-art methods (phastCons, GERP, SCONE) in an ENCODE region. We find that KuLCons is most often in agreement with the conservation/constraint signatures detected by GERP and SCONE while qualitatively very different patterns from phastCons are observed. Opposed to standard methods KuLCons can be extended to more complex evolutionary models, e.g. taking insertion and deletion events into account and corresponding results show that scores obtained under this model can diverge significantly from scores using the simpler model.</p> <p>Conclusion</p> <p>Our results suggest that discriminating among the different degrees of conservation is possible without making assumptions about neutral rates. We find, however, that it cannot be expected to discover considerably different constraint regions than GERP and SCONE. Consequently, we conclude that the reported discrepancies between experimentally verified functional and computationally identified constraint elements are likely not to be explained by biased neutral rate estimates.</p

Untersuchung der genomischen Instabilität des humanen MLL-Gens

Die Bande q23 auf Chromosom 11 ist in zahlreiche reziproke chromosomale Translokationen verwickelt. Diese sind dominant mit dem Krankheitsphänotyp einer AML, ALL und seltener mit malignen Lymphomen und myelodysplastischen Syndromen assoziiert. Mittlerweile sind fünfundachtzig cytogenetische Aberrationen der Bande 11q23 bekannt. Das auf 11q23 betroffene Gen wird als das Mixed Lineage Leukemia (MLL), Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL-1), Human Homolog of trithorax (HRX) oder als Human Trithorax 1 (Htrx1) bezeichnet. Die häufigsten Partnergene des MLL sind AF4 (40 %), AF9 (27 %), sowie ENL, AF6, ELL und AF10 (4-7 %). Die Bruchpunkte von t(11;V) Translokationen sind nicht gleichmäßig über das gesamte, 92 kb große humane MLL-Gen verteilt, sondern liegen alle in der 8,3 kb großen Bruchpunktsregion Bpr. Auch innerhalb der Bpr ist die Verteilung der Translokationsbruchpunkte nicht homogen. Die Bruchpunkte von Patienten mit de novo Leukämien und einem Alter über einem Jahr liegen mehrheitlich in der 5’-Hälfte der Bpr, dem Subcluster I. Dagegen liegen die Bruchpunkte von Patienten mit therapiebedingten Leukämien und einem Alter unter einem Jahr überwiegend in der 3’-Hälfte der Bpr, dem Subcluster II. Neuere Forschungsergebnisse zeigten, daß DNA-Doppelstrangbrüche auf zwei verschiedenen Chromosomen eine hinreichende Voraussetzung für das Entstehen chromosomaler Translokationen sind. Aufgrund der inhomogenen Verteilung der Translokationsbruchpunkte im MLL-Gen stellte sich die Frage, ob bestimmte Regionen dieses Gens für DNA-Doppelstrangbrüche prädisponiert sind. Interessanterweise ist Subcluster II extrem sensitiv gegenüber DNA-Doppelstrangbrüchen, die durch cytotoxische Agenzien oder Apoptose-auslösende Ereignisse induziert werden können. In unserer Arbeitsgruppe konnte eine etwa 200 bp große Region lokalisiert werden, über die sich nahezu alle Etoposid-induzierten DNA-Doppelstrangbrüche verteilten. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, daß die Bildung von DNA-Doppelstrangbrüchen in dieser Region durch die Gabe eines Caspase-Inhibitors gehemmt werden kann. Eine Etoposid-induzierte Protein-DNA-Wechselwirkung konnte allerdings nicht nachgewiesen werden. In der Literatur fanden sich Hinweise darauf, daß Subcluster II im Gegensatz zu Subcluster I eine verstärkte Histonacetylierung aufweist. Basierend auf diesen Hinweisen sollte die Arbeitshypothese untersucht werden, ob Subcluster II einen geninternen Promotor des MLL-Gens darstellt. Die potentielle Promotorregion wurde zunächst durch Computeranalysen eingegrenzt. Mit RT-PCR Experimenten wurde anschließend der potentielle geninterne Promotor des murinen Mll-Gens in einer murinen Fibroblastenzellinie lokalisiert, die einen Transkriptionsstop und eine Polyadenylierungssequenz in Exon 4 des Mll-Gens trug. Um die am Mausmodell gewonnenen Erkenntnisse auch im humanen System zu überprüfen, wurde die geninterne Promotorregion des humanen MLL Gens vor ein Luciferasereportergen kloniert. Durch RTPCR konnte der geninterne Transkriptionsstart im Subcluster II des humanen MLL-Gens lokalisiert werden. Damit konnte zum ersten Mal gezeigt werden, daß Transkriptionsinitiation und genetische Instabilität im Subcluster II des humanen MLL-Gens kolokalisieren. Durch Deletionsmutanten wurde die Bedeutung der einzelnen Module dieser Promotorregion ermittelt. Dabei zeigte sich, daß die Anwesenheit von zwei retromobilen Elementen eine Enhancer-Funktion haben. Demgegenüber zeigte die homologe murine Sequenz, die in unserer Arbeitsgruppe gleichzeitig von S. Scharf untersucht wurde und für die keine erhöhte Anfälligkeit für DNA-Doppelstrangbrüche bekannt ist, nur eine schwache Promotoraktivität. Dies weist auf einen Zusammenhang zwischen der genetischen Instabilität von Subcluster II und der Rate geninterner Transkriptionsinitiationsprozesse hin. Das Protein, für das das Transkript des geninternen murinen Promotors kodiert, wurde mittels immunhistologischer und Western Blot Experimente nachgewiesen. Dabei konnte gezeigt werden, daß dieses Protein, wie auch das MLL-Protein, proteolytisch durch Taspase1 und daß sich ein Mini-MLL-Komplex bildet

[Carta a Ignacio Hernando de Larramendi y Montiano]

Información adicional de autor de la carta: Chairman of The Board of Executive Directors. The Cologne Re.Fotografía número: 88